五自由度機(jī)械臂的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-08-08 14:05
機(jī)械臂現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療、航天、教育等各個領(lǐng)域,同時機(jī)械臂作為工廠自動化的重要執(zhí)行裝置,對它的研究有著重要的意義。機(jī)械臂是多個學(xué)科交叉的產(chǎn)物,主要包括機(jī)械、硬件、軟件、算法等部分,需要各模塊協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)。本文以五自由度機(jī)械臂為模型,首先采用改進(jìn)型Denavit-Hartenberg法搭建正逆運(yùn)動學(xué)模型,推導(dǎo)正逆運(yùn)動學(xué)方程,使用MATLAB搭建機(jī)械臂模型并進(jìn)行正逆運(yùn)動學(xué)仿真。其次,研究五自由度機(jī)械臂軌跡規(guī)劃算法,包括在笛卡爾空間內(nèi)定步長和變步長直線插補(bǔ)算法以及圓弧插補(bǔ)算法,在關(guān)節(jié)空間中三次多項(xiàng)式插值算法和五次多項(xiàng)式插值算法,并使用MATLAB進(jìn)行算法仿真,觀測各關(guān)節(jié)在不同插值算法下的關(guān)節(jié)量變化。搭建基于STM32的五自由度機(jī)械臂實(shí)物平臺,包括硬件電路的設(shè)計(jì)和軟件程序的編制,同時在搭建的實(shí)物平臺上進(jìn)行軌跡算法實(shí)驗(yàn),以及物體的抓取。實(shí)驗(yàn)結(jié)果達(dá)到預(yù)期要求。
【文章來源】:山東科技大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2?ABB?ERB660碼垛機(jī)器人??Fig.?1.2?ABB?1RB660?palletizing?robot??德國的KUKA公司也是世界工業(yè)機(jī)器人和自動化控制系統(tǒng)領(lǐng)域的頂尖制造??
?緒論??圖1.3?KUKAKR16六軸多功能機(jī)器人??Fig.?1.3?KUKA?KR16?six?axis?multifunction?robot??此外日本的FANUC公司致力于機(jī)器人技術(shù)的革新,是首個由機(jī)器人來做機(jī)??器人的廠家,同時也是世界上唯獨(dú)一個提供集成視覺系統(tǒng)的機(jī)器人企業(yè),該公司??產(chǎn)品種類有240多種,負(fù)重從0.5公斤到1.35噸,廣泛應(yīng)用于工廠的不同生產(chǎn)環(huán)??節(jié),滿足客戶不同需求,市場裝機(jī)份額位列前茅。??m??圖1.4?Yaskawa莫托曼機(jī)器人??Fig.?1.4?Yaskawa?monoman?robot??國外發(fā)展完善的產(chǎn)業(yè)鏈以及先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)使得機(jī)械臂廣泛應(yīng)用于工業(yè)生??產(chǎn)中,極大提高了國外工廠生產(chǎn)的自動化,智能化程度。最顯著的例子就是美國??特斯拉公司,該公司汽車生產(chǎn)靠各種類型的機(jī)器人基本上實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的自動化,??生產(chǎn)效率極高,其CEO馬斯克亦被譽(yù)為現(xiàn)代版的“鋼鐵俠”。??1.2.2國內(nèi)機(jī)械臂研宄現(xiàn)狀??國內(nèi)機(jī)械臂的研究發(fā)展較晚
滿足客戶不同需求,市場裝機(jī)份額位列前茅。??m??圖1.4?Yaskawa莫托曼機(jī)器人??Fig.?1.4?Yaskawa?monoman?robot??國外發(fā)展完善的產(chǎn)業(yè)鏈以及先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)使得機(jī)械臂廣泛應(yīng)用于工業(yè)生??產(chǎn)中,極大提高了國外工廠生產(chǎn)的自動化,智能化程度。最顯著的例子就是美國??特斯拉公司,該公司汽車生產(chǎn)靠各種類型的機(jī)器人基本上實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的自動化,??生產(chǎn)效率極高,其CEO馬斯克亦被譽(yù)為現(xiàn)代版的“鋼鐵俠”。??1.2.2國內(nèi)機(jī)械臂研宄現(xiàn)狀??國內(nèi)機(jī)械臂的研究發(fā)展較晚,始于20世紀(jì)70年代,我國工業(yè)機(jī)器人發(fā)展較??5??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]5-DOF仿人型機(jī)械臂關(guān)節(jié)空間軌跡規(guī)劃研究[J]. 張程,張卓. 組合機(jī)床與自動化加工技術(shù). 2017(09)
[2]基于STM32機(jī)械臂解魔方算法研究[J]. 盛慶華,杜永均,羅飛,李辰龍,何凱. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索. 2017(04)
[3]基于STM32的教育機(jī)器人設(shè)計(jì)[J]. 劉立召,張仁杰,姜松. 數(shù)據(jù)通信. 2017(01)
[4]基于STM32的機(jī)械手臂控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 鐘曉青,林智,和青芳. 電子世界. 2016(23)
[5]基于STM32的機(jī)械臂控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 鄭文超,陳文輝. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2016(10)
[6]基于STM32的智能小型機(jī)械臂設(shè)計(jì)[J]. 劉慧鵬,王婷,傅世地,宋子文,馬偉昌. 自動化與儀器儀表. 2016(04)
[7]Topology Search of 3-DOF Translational Parallel Manipulators with Three Identical Limbs for Leg Mechanisms[J]. WANG Mingfeng,CECCARELLI Marco. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2015(04)
[8]六關(guān)節(jié)機(jī)械臂逆運(yùn)動學(xué)的快速求解算法[J]. 安凱,馬佳光. 光電工程. 2014(09)
[9]一種基于遺傳算法的空間機(jī)械臂避障軌跡規(guī)劃方法[J]. 祁若龍,周維佳,王鐵軍. 機(jī)器人. 2014(03)
[10]六自由度機(jī)械臂逆運(yùn)動學(xué)算法[J]. 朱齊丹,王欣璐. 機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用. 2014(02)
博士論文
[1]空間大型機(jī)械臂關(guān)節(jié)控制系統(tǒng)及軌跡規(guī)劃研究[D]. 郭闖強(qiáng).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]一種六自由度機(jī)械臂的運(yùn)動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 楊淞.上海交通大學(xué) 2014
[2]基于六自由度機(jī)械臂的避障路徑規(guī)劃研究[D]. 程國秀.東北大學(xué) 2012
[3]工業(yè)機(jī)器人軌跡規(guī)劃控制系統(tǒng)的研究[D]. 李達(dá).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[4]新型六自由度并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動學(xué)仿真[D]. 潘芳偉.西安建筑科技大學(xué) 2007
[5]五自由度教學(xué)機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 孫卓君.哈爾濱工程大學(xué) 2007
[6]六自由度機(jī)械臂軌跡規(guī)劃研究[D]. 馬強(qiáng).哈爾濱工程大學(xué) 2007
[7]四自由度教學(xué)機(jī)器人的研制[D]. 熊青春.合肥工業(yè)大學(xué) 2006
[8]六自由度機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)動學(xué)分析及仿真[D]. 張煥.西安理工大學(xué) 2004
本文編號:3330096
【文章來源】:山東科技大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2?ABB?ERB660碼垛機(jī)器人??Fig.?1.2?ABB?1RB660?palletizing?robot??德國的KUKA公司也是世界工業(yè)機(jī)器人和自動化控制系統(tǒng)領(lǐng)域的頂尖制造??
?緒論??圖1.3?KUKAKR16六軸多功能機(jī)器人??Fig.?1.3?KUKA?KR16?six?axis?multifunction?robot??此外日本的FANUC公司致力于機(jī)器人技術(shù)的革新,是首個由機(jī)器人來做機(jī)??器人的廠家,同時也是世界上唯獨(dú)一個提供集成視覺系統(tǒng)的機(jī)器人企業(yè),該公司??產(chǎn)品種類有240多種,負(fù)重從0.5公斤到1.35噸,廣泛應(yīng)用于工廠的不同生產(chǎn)環(huán)??節(jié),滿足客戶不同需求,市場裝機(jī)份額位列前茅。??m??圖1.4?Yaskawa莫托曼機(jī)器人??Fig.?1.4?Yaskawa?monoman?robot??國外發(fā)展完善的產(chǎn)業(yè)鏈以及先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)使得機(jī)械臂廣泛應(yīng)用于工業(yè)生??產(chǎn)中,極大提高了國外工廠生產(chǎn)的自動化,智能化程度。最顯著的例子就是美國??特斯拉公司,該公司汽車生產(chǎn)靠各種類型的機(jī)器人基本上實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的自動化,??生產(chǎn)效率極高,其CEO馬斯克亦被譽(yù)為現(xiàn)代版的“鋼鐵俠”。??1.2.2國內(nèi)機(jī)械臂研宄現(xiàn)狀??國內(nèi)機(jī)械臂的研究發(fā)展較晚
滿足客戶不同需求,市場裝機(jī)份額位列前茅。??m??圖1.4?Yaskawa莫托曼機(jī)器人??Fig.?1.4?Yaskawa?monoman?robot??國外發(fā)展完善的產(chǎn)業(yè)鏈以及先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)使得機(jī)械臂廣泛應(yīng)用于工業(yè)生??產(chǎn)中,極大提高了國外工廠生產(chǎn)的自動化,智能化程度。最顯著的例子就是美國??特斯拉公司,該公司汽車生產(chǎn)靠各種類型的機(jī)器人基本上實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的自動化,??生產(chǎn)效率極高,其CEO馬斯克亦被譽(yù)為現(xiàn)代版的“鋼鐵俠”。??1.2.2國內(nèi)機(jī)械臂研宄現(xiàn)狀??國內(nèi)機(jī)械臂的研究發(fā)展較晚,始于20世紀(jì)70年代,我國工業(yè)機(jī)器人發(fā)展較??5??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]5-DOF仿人型機(jī)械臂關(guān)節(jié)空間軌跡規(guī)劃研究[J]. 張程,張卓. 組合機(jī)床與自動化加工技術(shù). 2017(09)
[2]基于STM32機(jī)械臂解魔方算法研究[J]. 盛慶華,杜永均,羅飛,李辰龍,何凱. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索. 2017(04)
[3]基于STM32的教育機(jī)器人設(shè)計(jì)[J]. 劉立召,張仁杰,姜松. 數(shù)據(jù)通信. 2017(01)
[4]基于STM32的機(jī)械手臂控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 鐘曉青,林智,和青芳. 電子世界. 2016(23)
[5]基于STM32的機(jī)械臂控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 鄭文超,陳文輝. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2016(10)
[6]基于STM32的智能小型機(jī)械臂設(shè)計(jì)[J]. 劉慧鵬,王婷,傅世地,宋子文,馬偉昌. 自動化與儀器儀表. 2016(04)
[7]Topology Search of 3-DOF Translational Parallel Manipulators with Three Identical Limbs for Leg Mechanisms[J]. WANG Mingfeng,CECCARELLI Marco. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2015(04)
[8]六關(guān)節(jié)機(jī)械臂逆運(yùn)動學(xué)的快速求解算法[J]. 安凱,馬佳光. 光電工程. 2014(09)
[9]一種基于遺傳算法的空間機(jī)械臂避障軌跡規(guī)劃方法[J]. 祁若龍,周維佳,王鐵軍. 機(jī)器人. 2014(03)
[10]六自由度機(jī)械臂逆運(yùn)動學(xué)算法[J]. 朱齊丹,王欣璐. 機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用. 2014(02)
博士論文
[1]空間大型機(jī)械臂關(guān)節(jié)控制系統(tǒng)及軌跡規(guī)劃研究[D]. 郭闖強(qiáng).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]一種六自由度機(jī)械臂的運(yùn)動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 楊淞.上海交通大學(xué) 2014
[2]基于六自由度機(jī)械臂的避障路徑規(guī)劃研究[D]. 程國秀.東北大學(xué) 2012
[3]工業(yè)機(jī)器人軌跡規(guī)劃控制系統(tǒng)的研究[D]. 李達(dá).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[4]新型六自由度并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動學(xué)仿真[D]. 潘芳偉.西安建筑科技大學(xué) 2007
[5]五自由度教學(xué)機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 孫卓君.哈爾濱工程大學(xué) 2007
[6]六自由度機(jī)械臂軌跡規(guī)劃研究[D]. 馬強(qiáng).哈爾濱工程大學(xué) 2007
[7]四自由度教學(xué)機(jī)器人的研制[D]. 熊青春.合肥工業(yè)大學(xué) 2006
[8]六自由度機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)動學(xué)分析及仿真[D]. 張煥.西安理工大學(xué) 2004
本文編號:3330096
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/3330096.html
最近更新
教材專著